CN115736839A - 用于人体小臂皮肤的拉伸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于人体小臂皮肤的拉伸装置，其特征在于，包括底座、腕部固定单元、肘部固定单元、以及彼此之间反方向移动的用于小臂皮肤拉伸加载的两个粘连臂；所述底座配置有导轨，所述腕部固定单元与所述肘部固定单元之间可沿所述导轨水平移动以调节彼此之间的距离；所述腕部固定单元与所述肘部固定单元均配置有紧固带，以将人体小臂的肘部固定于所述肘部固定单元并将人体小臂的腕部固定于所述腕部固定单元；所述肘部固定单元设置有传感器，所述传感器用于测量紧固带的紧固力以防止紧固力不同导致小臂血液循环变化影响生物组织的特性。
Description
技术领域
本发明涉及活体生物组织测量领域，尤其涉及一种用于人体小臂皮肤的拉伸装置。
背景技术
早在1980年前后，人们就开始了关于皮肤的各项力学性能的实验研究。皮肤力学性能的研究从实验方法上可分为离体测量实验与活体测量实验两种实验方式。离体实验的优点是可以将离体的皮肤切割成任意需要的形状，以适应不同的实验方法，还可以将皮肤进行分层，分别研究各层皮肤的力学性质，此外离体皮肤还可用于研究皮肤在极限荷载情况下的性能或损伤机理。但是皮肤组织的结构异常复杂，除毛孔、皮下脂肪、真皮层等结构外还具有大量的神经组织，出现外界刺激时，神经组织会对外界刺激做出反应，进而影响皮肤的力学性能，离体实验并不能表征神经对皮肤力学性质的影响。
然而，尽管活体/在体皮肤的加载可以有效提升皮肤生物力学测试的准确性，但其涉及到的复杂耦合变量多，测量过程中测量方法的可控性差导致测量结果的可重复性差。
发明内容
本发明实施例提供了一种用于化学机械抛光的承载头和化学机械抛光设备，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
本发明实施例的第一方面提供了
在一个实施例中，
本发明实施例的第二方面提供了
本发明实施例的有益效果包括：保持环通过磁吸部磁性连接在承载头的下部，能够实现保持环均匀受力，安装后不变形，并且易于维护更换。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的优点将变得更清楚和更容易理解，但这些附图只是示意性的，并不限制本发明的保护范围，其中：
图1为本发明一实施例提供的用于人体小臂皮肤的拉伸装置的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的用于人体小臂皮肤的拉伸装置的小臂固定组件与拉伸组件之间的连接关系的示意图；
图3为本发明一实施例提供的用于人体小臂皮肤的拉伸装置的腕部固定组件的结构示意图；
图4示出了根据本发明实施例的用于人体小臂皮肤的拉伸装置的用于驱动拉伸皮肤的粘连臂的齿条机构；
图5示出了用于连接粘连臂与齿条的柔性连接件的大体结构及其连接部；
图6示出了用于连接粘连臂与齿条的柔性连接件的连接部的连接和固定方式；
图7进一步的示出了粘连臂与柔性连接件和齿条之间的空间位置关系。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图，对本发明所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本发明实施方式及本发明保护范围的限制。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。应当理解的是，除非特别予以说明，为了便于理解，以下对本发明具体实施方式的描述都是建立在相关设备、装置、部件等处于原始静止的未给与外界控制信号和驱动力的自然状态下描述的。
此外，还需要说明的是，本申请中使用的例如前、后、上、下、左、右、顶、底、正、背、水平、垂直等表示方位的术语仅仅是为了便于说明，用以帮助对相对位置或方向的理解，并非旨在限制任何装置或结构的取向。
为了说明本发明所述的技术方案，下面将参考附图并结合实施例来进行说明。
如图1-3所示，根据本发明的用于人体小臂皮肤的拉伸装置，包括底部的底座、手臂固定支撑装置、粘连臂、自动拉伸机构等。
具体而言，上述底座的底板11上配置有两条T型导轨12。上述手臂固定支撑装置分为肘部固定支撑与腕部固定支撑两部分，腕部固定支承部分包括腕部下支撑件21、腕部上支撑件22、腕部紧固件23、第一压片222、腕部锁紧螺钉221等，腕部下支撑件21的底部有倒梯形凹槽，可沿底座的T型导轨12滑动，调节与人体的胳膊的腕部与肘部固定支承装置之间的距离，以此来适应不同的小臂长度。腕部下支撑件21内部中空，腕部上支撑件22的支撑杆220可于内部上下滑动来调节腕部上支撑件22的高度，调节到需要的高度后，可用将锁紧螺钉221锁紧以固定腕部上支撑件22。
如图2所示，腕部下支撑件21的另一侧带有T型凸起211用来悬挂横向连接件31，使得横向连接件31的导轨槽301与T型凸起211配合约束、限制并引导向连接件31的水平移动。
如图3所示，腕部紧固件23由高强度尼龙材料形成，两端被带锁紧螺钉的第一压片222压紧在腕部上支撑件22的凹槽中，用来绑紧固定手腕。进一步的，腕部紧固件23配置有第一力感部件224以测量腕部紧固件23的应力(内部张力)，
第一力感部件224可以为应力传感器、拉力传感器或固定扭矩装置等，从而确5保由腕部紧固件23施加于小臂的手腕的力在每次加载实验过程中都相同，避免
因腕部的紧固力不同影响远端的活体组织血液循环导致生物组织的力学性能或温度参数等发生变化，例如如果手腕部固定的太紧可能导致待测部分回流供血不足，进而导致其温度降低和/或弹性模量产生变化。
进一步，第一力感部件224的理想应用场景在于，腕部紧固件23恰好将小0臂的腕部固定于腕部上支撑件22上，并且应力为0或处于合理范围。
类似的，肘部固定支撑机构的工作原理与腕部固定支承机构相似，包括肘部下支撑件51，肘部上支撑件52，肘部紧固件53、第二压片(未示出)、肘部锁紧螺钉54、支撑杆等(未示出)。肘部下支撑件51的底部有倒梯形凹槽，可沿底
座的T型导轨12滑动，调节与人体的胳膊的腕部与肘部固定支承装置之间的5距离，以此来适应不同的小臂长度。肘部上支撑件52的支撑杆55可于内部上
下滑动来调节上支撑件52的高度，调节到需要的高度后，可用将锁紧螺钉54锁紧以固定肘部上支撑件52。
肘部紧固件53由高强度尼龙材质形成，两端被第二压片(未示出)压紧在上
肘部支撑件52的凹槽中，用来绑紧手肘。进一步的，肘部紧固件53配置有第0二力感部件以测量肘部紧固件的应力(内部张力)，第二力感部件可以为应力传感器、拉力传感器或固定扭矩装置等，从而确保由肘部紧固件53施加于小臂或小臂肘部的力在每次加载实验过程中都相同，避免因肘部的紧固力不同影响远端的活体组织供血循环导致生物组织的力学性能或温度参数等发生变化，例如
如果小臂的肘部固定的太紧可能导致待测部分回流供血不足，进而导致其温度5降低和/或弹性模量产生变化。
进一步的，用于肘部紧固件53的第二力感部件和用于腕部紧固件23的第一力感部件224的作用还在于，通过确保两者检测到的紧固力竖直之差来确保小臂不同部位的血管中的压力差控制在合理范围。
如图4所示，上述自动拉伸装置包括横向连接件31、电机32、上齿条33、下齿条34、齿轮35、压紧片37、压紧螺钉36。横向连接件31为L形，长端有三条形成为凹槽的导轨槽301，将横向连接件31悬挂于下支撑件21的T形凸起211，并沿T形凸起滑动，横向连接件31的短端配置有电机32。电机32带动齿轮35转动时上齿条33与下齿条34同时沿相反方向运动，实现粘连臂4的合拢或远离。旋转压紧螺钉36使压紧片远离下齿条34，下齿条34不再与齿轮35啮合可自由移动，同时移动上齿条33与下齿条34可调节粘连臂的初始位置。
如图5-7所示，粘连臂4包括前臂和后臂，前臂由连杆41、弹性橡胶垫42、柔性连接件46、传感器45组成，并通过柔性连接件46与齿条33固定在一起，并通过齿条33的移动带动上端连接连杆41的运动。
连杆41与弹性橡胶垫42中间贴有应变片(未示出)来测量粘连臂4对皮肤的压力，特别的，应变片也优选粘结于橡胶垫42的接触人体皮肤的表面。调节粘连臂4的角度压力到合适值后，拧紧锁紧螺母47即可固定住粘连臂4。若所需沿手臂方向的摩擦力较大时，弹性橡胶垫42与皮肤中间应使用皮肤专用生物蛋白胶粘连，以增大摩擦力。前臂与后臂工作原理相同，只是柔性连接件与连杆较短。
柔性连接件46由多个连接部464组成，每个连接部底部为圆柱形转轴，顶部为圆柱形开槽，中间有横向条状贯穿开孔，转轴嵌入到凹槽内形成转动副，连接部的圆柱转轴与圆柱开槽表面粗糙，摩擦力较大，柔性连接件46调节到需要的角度后，旋转锁紧螺母47，会带动螺柱463向下移动从而拉进绳索461，增大转动副上的压力，固定柔性连接部的角度。止动片462用于防止螺柱463转动，但可在凹槽内上下移动，上端连接绳索461，下端连接螺柱463。
由于齿条33与齿条34为悬臂状态，为了保持强度，这里在齿条背部有横截面为宽×高：5mm×8mm，材料为结构钢的加强筋，并且限制最大伸出长度为10cm。
柔性连接件46的连接部464转动部分为圆柱形，转轴平行于手臂方向放置，使柔性连接件只能在垂直于手臂的方形调节角度，与此同时连杆41截面也为方形，两者共同作用，防止拉伸过程中连杆41与柔性连接件46发生转动。
如图6所示，虽然通过对齿条的加强，齿条末端挠度较小但为了消除这部分误差与齿轮齿条啮合、柔性连接件46各个转动副间隙可能引起的两粘连臂间的距离与粘连臂与胳膊的垂直度误差，本发明在连杆41与连杆43上设置了传感器45，并将参照件38设置于相对固定的横向连接31上面，以通过传感器45确认和校准粘连臂4并获得前后两只粘连臂4之间的距离。可更加准确的测量出拉伸或压缩距离，并能保证连杆与小臂垂直。进一步的，传感器45优选配置于连杆41的最接近柔性连接件46的底部，以避免连杆41在拉伸皮肤时的变形挠度对测量精度造成的影响。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制，相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种用于人体小臂皮肤的拉伸装置，其特征在于，包括底座、腕部固定单元、肘部固定单元、以及彼此之间反方向移动的用于小臂皮肤拉伸加载的两个粘连臂；
所述底座配置有导轨，所述腕部固定单元与所述肘部固定单元之间可沿所述导轨水平移动以调节彼此之间的距离；
所述腕部固定单元与所述肘部固定单元均配置有紧固带，以将人体小臂的肘部固定于所述肘部固定单元并将人体小臂的腕部固定于所述腕部固定单元；
所述肘部固定单元设置有传感器，所述传感器用于测量紧固带的紧固力以防止紧固力不同导致小臂血液循环变化影响生物组织的特性。
2.如权利要求1所述的拉伸装置，其特征在于，所述腕部固定单元也配置有传感器，所述传感器用于测量腕部的紧固带的紧固力以防止小臂血液循环变化影响生物组织的特性。
3.如权利要求1所述的拉伸装置，其特征在于，所述腕部固定单元配置形成为水平凸起的装载部，所述装载部配置有移动加载单元，所述移动加载单元包括齿条、电机、和所述反方向移动的用于小臂皮肤拉伸加载的两个粘连臂；
所述电机驱动所述齿条以带动固定于上下两个齿条上的粘连臂彼此向相反方向运动；
所述两个粘连臂经由设置于其表面的柔性垫紧贴于小臂皮肤，并在齿条运动的带动下实现对小臂皮肤的拉伸。
4.如权利要求3所述的拉伸装置，其特征在于，所述粘连臂的与皮肤接触一侧的背面的竖直中间位置处或者所述柔性垫的接触小臂皮肤的表面或者所述柔性垫与粘连臂之间配置有传感器，以测量所述粘连臂与小臂皮肤之间的接触力。
5.如权利要求3所述的拉伸装置，其特征在于，所述粘连臂与所述齿条之间通过连接件固定，所述连接件由多个关节组成并且其刚性可调节。
6.如权利要求5所述的拉伸装置，其特征在于，所述移动加载单元配置有参照部，所述粘连臂在其靠近所述连接件的底部配置有传感器，所述传感器通过所述参照部测量所述粘连臂之间的平均距离和彼此之间的垂直度。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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